бх лекции. Общие пути обмена аминокислот

• Название: Общие пути обмена аминокислот
• Анкор: бх лекции
• Дата: 18.10.2022
• Размер: 1.21 Mb.
• Имя файла: Azotisty_obmen_1.doc
• Тип: Документы; #739846
• страница: 2 из 3

Обмен глицина и серина.

Гли и сер относятся к заменимым, глюкопластичным аминокислотам.

1. 
   Глицин, много содержится в белках, не имеет радикала, оптически неактивна, заменимая, глюкогенная NН₂-СН₂-СООН
   

Используется для синтеза креатина в почках

Почки

^Печень

Мышцы требуют Е (кратковременная интенсивная работа). Должен быть запас Е-креатинфосфат.



Может образовываться в других клетках. Это средство транспорта Е внутри клетки.

Фосфокреатин используется мышцами для кратковременной работы.

Продукт распада креатина креатин



Креатинфосфат легко проходит в цитоплазму, он менее полярен, чем АТФ. Креатинфосфат отдает Фн на АДФ, а креатин возвращается в митохондрии. Такая транспортная функция креатинфосфата характерна для всех клеток.

2. 
   Образование -аминолевулиновой кислоты.
   
3. 
   Синтез пуриновых оснований. Глицин является остовом – это скелет.
   

4. 
   Синтез вторичных желчных кислот. Желчные кислоты участвуют в переваривании жиров, холестеридов. Желчные кислоты активируются глицином (холевая – гликохолевая).
   

Глицин – нейромедиаторная АМК – тормозной медиатор нервной системы (30 минут). Глицин принимает участие в синтезе белков, пуриновых нуклеотидов, гема, парных желчных кислот, кератина, глутатиона.

Г лутатион	Сер	Т каневые белки
		Г люкоза
М уравьиная кислота	Гли	Л ипиды
Гиппуровая кислота		Гем
Креатин	Тре	Пурины (ДНК, РНК)
		Желчные кислоты

Глицин участвует в образовании гема:

СООН СН₂-NH₂ HSKoA COOH

| | B₆ |

С Н₂ + COOH CH₂ + CO₂

| -аминолевули- |

СН₂ натсинтаза CH₂

| |

COSKoA C=O

|

CH₂-NH₂

-аминолевулиновая кислота

В качестве кофермента -аминолевулинансинтаза содержит витамин В₆. -аминолевулинсинтаза – аллостерический, ключевой фермент синтеза гема. Ингибируется активность фермента по принципу обратной отрицательной связи – гемом.

Глицин принимает участие в синтезе креатина. Креатин обеспечивает работающую мышцу АТФ. Синтез креатина идет в почках и печени. В почках образуются гуанидинуксусная кислота:

NH₂ NH₂ NH₂ NH₂

| | | |

C=NH + CH₂ (CH₂)₃ + C=NH

| | | |

NH COOH CH-NH₂ NH

| глицин | |

(CH₂)₃ COOH CH₂

| орнитин |

CHNH₂ COOH

| гуанидинуксусная

COOH кислота

Аргинин

Гуанидинацетат с кровотоком поступает в печень, где в результате реакции трансметилирования дает креатин:

NH₂ NH₂ NHPO₃H₂

| | |

C =NH ^CH₃ C=NH ^АТФ C=NH

| | |

NH N-CH₃ N-CH₃

| | |

CH₂ CH₂ CH₂

| | |

COOH COOH COOH

Креатин Креатинфосфат

Источником метильного радикала является метионин.

Серин – заменимая аминокислота, углеродная часть которой образуется из глюкозы:

Г лю 3-ФГК <sup>НАД НАДН

г лутамат -кетоглутарат</sup>



Серин – содержит ОН–группу, заменимая, глюкогенная. Является источником одноуглеродных фрагментов, которые идут на синтез БАВ (гормоны, медиаторы).

Серин является донатором одноуглеродных радикалов: метила, гидроксиметилена, формила.







Нарушения обмена ДОФА-амина

1. 
   Паркинсонизм – мышечная дрожь, ригидность мышц (дегенерация ДОФА-амин синтезирующих нейронов). Можно моделировать паркинсонизм с помощью амфитамина
   

Лечат с помощью ДОФА (предшественник), легко проникает через мембраны.

2. 
   Шизофрения – избыток накопления ДОФА-амина.
   

Обмен цистеина и метионина.

В молекулах белка обнаружены 3 серосодержащие аминокислоты: метионин, цистеин, цистин.

Цистеин в организме синтезируется из метионина.

Функции цистеина:

1. 
   Цистеин участвует в образовании цистина:
   

2. 
   При образовании цистина возникает дисульфидная связь S-S между двумя полипептидными цепями, что способствует стабилизации третичной структуры белка.
   
3. 
   Цистеин входит в состав трипептида глутатиона–Г–SH. Глутатион обеспечивает сохранение ферментов в активной форме. Глутатион участвует в ингибировании белков. Например, инсулина.
   
4. 
   Цистеин превращается в таурин:
   

СО₂ СО₂


Таурин используется для синтеза парных желчных кислот.

5. 
   Цистеин входит в состав активных центров ферментов.
   

Метионин – незаменимая аминокислота.

Функции метионина:

1. 
   Метионин является источником одноуглеродного радикала – метила, который используется в реакциях трансметилирования. Непосредственным источником метильных групп является производное метионина – S-аденозилметионин.
   
2. 
   Метионин участвует в синтезе креатина. Синтез креатина происходит в печени и почках. В почках образуется гуанидинацетат из аргинина и глицина:
   

В печени гуанидинацетат взаимодействует с S-аденозилметионином и образуется креатин:

3. 
   Метионин участвует в реакциях трансметилирования в синтезе: адреналина, мелатонина, азотистых оснований.
   

В результате реакции трансметилирования образуется гомоцистеин.



4. Гомоцистеин превращается в цистеин:

+

мет гомоцистеин серин цистатионин

+ NH₃ +

В качестве кофермента цистатионин- -синтаза и цистатионин- -лиаза содержат пиридоксальфосфат (В₆).

Гомоцистеин может превращаться в метионин путем метилирования.

Гомоцистеин может превращаться в гомоцистин. Накопление гомоцистина в тканях и крови – характерный симптом наследственной недостаточности ферментов, а также признак недостаточности витаминов В₆ и В₁₂. Гомоцистин накапливается, если нарушается превращение гомоцистеина в метионин и цистеин.



Гомоцистинурия – высокая концентрация гомоцистина и метионина. Нарушение умственного развития и скелета.

Цистинурия- выделение цистина с мочой: цистиновые камни в мочевых путях.







выделяют 2 причины образования блоков:

1. 
   Наследственная недостаточность ферментов, участвующих в обмене.
   
2. 
   Недостаточность (гиповитаминоз) В₆, В₁₂, фолиевой кислоты.
   

При блоке 1 развивается гомоцистинурия.

Биохимически накапливается мет и гомоцистин, т.к. гомоцистеин не превращается в цистатионин. Гомоцистин выделяется с мочой.

Клинически: нарушения со стороны соединительной ткани, сердечнососудистой системы, свертывающей системы, образование тромбов. Уродства черепа – башневидный череп, вывернутые глазные яблоки (подвывих хрусталика), умственная отсталость.

При блоке 2 развивается цистатионинурия.

Биохимически повышается концентрация цистатионина, уменьшается цистеина.

Цистинурия – в моче выделяется в 50 раз больше нормы цистина, лизина, аргинина, орнитина.

Причиной заболевания является нарушение реабсорбции цистина и нарушением всасывания остальных аминокислот.

Для людей с этой патологией характерно образование камней.

Обмен дикарбоновых аминокислот.

Глутаминовая кислота – моноаминодикарбоновая, заменимая, глюкогенная.

1. 
   Необходима для трансдезаминирования аминокислот:
   

2. 
   Связывает NH₃ в нервных клетках, прямо на месте, по мере образования:
   
3. 
   + NH₃ + АТФ
   

Глн входин в полипептидную цепь белка, это продукт обезвреживания NH₃.



Это процесс сохранения кислотно-щелочного равновесия.

Основной щелочной эквивалент Na⁺, его нельзя терять с мочой. Na⁺ реабсорбируется, процесс регулируется гормонально. Вместо Na⁺ выводится .

4. 
   Глутамин является возбудительным медиатором, в процессе метаболизма превращается в тормозной медиатор.
   

-аланин – заменимая, глюкогенная АМК, много в машечной ткани.

Здесь существует 2 цикла глю – лак и глю – ала.



Пируват аминируется или трансаминируется и образуется ала. Благодаря этому:

1. 
   меньше образуется лактата
   
2. 
   связывается определенное количество NH₃ (его много в рабодающей мыщце за счет дезаминирования).
   

В виде аланина NH₃ идет в печень, где обезвреживается путем синтеза мочевины.

Аргинин – диаминомонокарбоновая кислота, заменимая, гликогенная.

1. 
   О тдача гуанидиновой группы в виде NH₂-CО-NH₂ (мочевины)
   
2. 
   Отдача на гли гуанидиновой группы и образование креатина. При этом образуется орнитин NH₂-(CH₂)₃-CH(NH₂)-COOH. Его мало в пищевых продуктах, он не входит в белки, но он необходим для синтеза мочевины.
   

Основа для синтеза орнитина – аргинин.
Аспарагиновая кислота – моноаминодикарбоновая кислота, заменимая, гликогенная.

1. 
   У частвует в обезвреживании NH₃ с образованием аспарагина (связыв. NH₃ в 10 раз меньше, чем глу). Асн входит в полипептидную цепь (в геноме есть триплет).
   
2. 
   При дезаминировании превращается в ЩУК.
   

Два источника ЩУК

а) асп (энергонезависимый путь)

б) Карбоксилирование пирувата (энергозависимый путь).
Без ЩУК не идет ЦТК, невозможен для многих веществ путь превращения в глю, т.е. глюконеогенез.

3. 
   Асп – основа для синтеза пиримидиновых оснований. 4 положения из асп кислоты (по Лениджиру только 3) 2 остальных положения из карбомаилфосфата. Обезвреживание NH₃ связано с синтезом пиримидиновых оснований.
   

4. 
   Асп источник и -аланина (встречается в КоА, кранозин, ансериндипептиды – находится в мышечной ткани.)
   

В других тканях таких дипептидов мало, нужны для функционирования мышечной ткани и повышения физической работоспособности.


Обмен триптофана.

Триптофан – незаменимая кислота.



В физиологических условиях 95% триптофана окисляются по кинурениновому пути и не более 1% по серотониновому.

Основной обмен триптофана приводит к синтезу НАД, уменьшая потребность организма в витамине РР.



Обмен фенилаланина и тирозина.

Фен – незаменимая аминокислота. Тирозин может синтезироваться из фенилаланина. Глюко-кетогенные аминокислоты.





Синтез катехоламинов (адреналина, норадреналина)


Синтез тироксина
.

Обмен разветвленных аминокислот.

Вал, лей, илей.

Незаменимые аминокислоты.

Вал глю (пропионил-КоА сукцинил-КоА глю)

Лей кетокислота

Илей глю + кето (ацетил-КоА + пропионил-КоА)



фумарат



глю

Лейцин





-ОМГ-КоА

Ацетоацетат Ацетил-КоА

Структура и свойства нуклеопротеидов.

Функция нуклеопротеидов заключается в хранении и передаче наследственной информации.

Состоят из белков и нуклеиновых кислот. Простетической группой нуклеопротеидов является нуклеиновая кислота.

При легком гидролизе белок дает пептиды, а нуклеиновые кислоты дают нуклеотиды или нуклеозиды.

При жестком гидролизе образуются аминокислоты, азотистые основания (аденин, гуанин, урацил, цитозин, тимин), рибоза, дезоксирибоза.